Terres rares indispensables aux nouvelles technologies… et pas très écologiques

First ten panels on the roof BY Jon Callas (CC BY 2.0) — Jon Callas , CC-BY

Les écolos férus de moteurs électriques ou hybrides devraient s’intéresser au bilan écologique total de ces merveilles prétendument propres avant de condamner les moteurs à combustion. Les plus pollueurs ne sont pas toujours ceux que l’on croit.

Par Pierre Brisson.

Dans la compétition mondiale pour la suprématie technologique, les semi- conducteurs sont essentiels. L’Asie est leader sur le marché, ce qui promet de faire basculer le monde du côté de la Chine plus rapidement.

Pour faire face à cette menace géopolitique, la relance de la conquête spatiale ne prendrait-elle pas tout son sens avec la présence de terres rares sur certains astéroïdes pour rattraper notre retard en Occident ?

Les terres rares (15 métaux de la famille des lanthanides auxquels ajoutés le scandium et l’yttrium) sont devenues un problème en même temps qu’elles sont devenues cruciales pour la vie moderne. Il y en a un peu partout à la surface de la Terre, en Chine surtout mais aussi au Brésil, au Vietnam, en Russie, en Inde, en Australie, en Malaisie, aux États-Unis ou même en Bretagne ou en Guyane.

Mais partout elles sont en quantités très faibles et toujours combinées à d’autres éléments aussi bien qu’entre elles. Il est très difficile de les purifier et de les séparer.

Leur raffinage est extrêmement polluant et il n’y a guère que la Chine qui se permet de les exploiter (en Mongolie intérieure) parce qu’elle se soucie assez peu (euphémisme) des dégâts collatéraux, fussent-ils humains et aussi parce qu’elle a « cassé les prix » pour conquérir les marchés (technique employée dans d’autres industries !).

Malheureusement dans notre environnement moderne, nous avons absolument besoin de ces terres rares pour leurs propriétés magnétiques, catalytiques et électrochimiques. Il nous en faut pour les véhicules électriques ou hybrides, les batteries, les panneaux solaires, les éoliennes, les téléphones portables, les téléviseurs…

Depuis quelques temps, certains esprits audacieux ont l’idée d’aller les chercher en dehors de la Terre. Pour le réalisateur David Cameron, c’était sur Pandora, cette grosse lune supposée très riche en unobtanium, orbitant l’hypothétique planète géante gazeuse Polyphème dans le système d’Alpha Centauri ; que nos télescopes n’ont pu encore percevoir bien qu’Alpha Centauri appartienne au système stellaire le plus proche !

Pour d’autres, ce serait sur les astéroïdes. Le raisonnement doit venir de ce que ces derniers contiennent tous les éléments chimiques dont nous sommes faits. En pensant cela, ces esprits fertiles se voient déjà engagés dans une nouvelle ruée vers l’or, chevauchant leur monture volante. Ce n’est pas si simple.

Il faudrait d’abord trouver le bon astéroïde. Le moins que l’on puisse dire c’est que dans notre voisinage, les astéroïdes ne courent pas les rues. Il y a bien ce qu’on appelle les géocroiseurs ou NEA (Near Earth Asteroids) mais ils sont peu nombreux et il n’est pas du tout sûr que l’on ait la chance d’en croiser un qui soit suffisamment riche en terres rares.

Parmi eux, il faudrait accéder à l’un des astéroïdes M supposés être métalliques (en fait des noyaux de planétoïdes, débarrassés de leurs manteaux et non fusionnés avec leurs congénères au cours des vicissitudes de l’histoire) qui sont encore plus rares que rares.

Il y a une région de l’espace pas trop lointain à l’échelle du système solaire où il y a beaucoup plus d’astéroïdes et sans doute davantage d’astéroïdes-M, la Ceinture du même nom mais cette Ceinture est quand même lointaine selon nos critères (surtout en raison de nos capacités limitées de propulsion), entre Mars et Jupiter, au moins une année de voyage avec nos vaisseaux actuels.

À une époque où nous n’avons pas encore de vaisseaux aptes à transporter de lourds équipements dans l’espace profond (le Starship d’Elon Musk n’a pas encore franchi ses premiers 100 km en altitude pour accéder à ce qu’on appelle officiellement l’espace) c’est un peu tôt pour penser y aller pour chercher des terres rares.

Surtout que celles-ci ne se ramassent pas à la pelle comme les feuilles mortes en automne. Il faut se saisir des minéraux intéressants (bastnäsite, monazite, xénotime), les broyer et en extraire la substantifique moëlle (enrichissement), quelques tout petits pourcentages des minéraux d’origine, les traiter par flottation avec produits chimiques déprimants et produits chimiques collecteurs tous très toxiques.

Ensuite on déshydrate les boues et on obtient un mélange comprenant 90 % de terres rares… dans le désordre, c’est-à-dire qu’on est au milieu du processus et que le traitement donc la pollution ne sont pas terminés. Il faut encore traiter les poussières avec d’autres produits chimiques très toxiques (comme les acides sulfurique,  chlorhydrique, nitrique, la soude caustique) pour obtenir ces fameuses terres rares… et en cadeau pas mal de déchets radioactifs, très radioactifs, notamment des composés de thorium et d’uranium.

Cerise sur le gâteau, le traitement de la bastnäsite par l’acide sulfurique donne des composés fluorés comme l’acide fluorhydrique extrêmement agressif pour tout ce qui contient du calcium…

Bon, j’imagine que les petits futés qui veulent se procurer les terres rares dans les astéroïdes, rapporteraient sur Terre les minéraux après broyage et tri et avant traitement chimique. Mais rien qu’effectuer cette manipulation suppose une installation industrielle lourde et de la gravité (artificielle ?).

Ce serait très difficile à faire dans un vaisseau spatial et qui plus est dans un vaisseau spatial robotisé sans aucune présence humaine ; car n’oublions pas que la distance qui nous sépare de la Ceinture d’astéroïdes induit un décalage de temps qui empêcherait toute commande en direct de nos robots.

L’alternative serait de rapporter des minéraux très mal dégrossis et un autre facteur entrerait en compte, le coût du transport. Il faudrait que le coût des terres rares vendues par la Chine devienne totalement prohibitif pour que ces terres rares  célestes soient compétitives. Cela ne serait pas du tout dans l’intérêt de la Chine car les ventes de produits les incorporant deviendraient totalement prohibitifs pour les clients espérés.

À noter en passant que le traitement de ces terres rares, qui devrait toujours se faire sur Terre, serait toujours aussi polluant pour les sols et pour les personnes où et avec lesquelles ce traitement se pratiquerait.

Nous n’avons ni les vaisseaux spatiaux, ni les lanceurs de ces vaisseaux, ni les robots pour grignoter les astéroïdes et nous ne savons même pas précisément où aller les chercher car nous ne pouvons pas nous permettre de partir à l’aventure sans destination précise, dans un espace aussi vaste.

Il vaut mieux oublier pour le moment ces idées totalement du domaine de la science-fiction et rechercher d’abord à limiter autant que possible la pollution inhérente à l’obtention de ces terres et ensuite plutôt à recycler les produits industriels les incorporant. Ce n’est pas du tout évident non plus mais plus réaliste que d’aller à la chasse aux astéroïdes qui est purement et simplement une fuite en avant, quand elle sera possible et si elle l’est un jour.

En tout cas les écolos qui nous bassinent avec les moteurs électriques et/ou hybrides, devraient s’intéresser au bilan écologique total de ces merveilles soi-disant propres avant de condamner les moteurs fonctionnant avec la combustion de matière organique. Les plus pollueurs ne sont pas toujours ceux que l’on croit. La solution est comme toujours la recherche, le contrôle de ce que l’on fait et la durabilité des produits finis, couplée avec leur recyclage.

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